便携式电容器测试仪的设计

　　引言：现代电力系统中，广泛采用电容器作为补偿负序、滤波、抽压等装t.为了增加耐压和容量，电容器往往采取申并联的方法，一旦电容串(并)联连接，对外就呈现出总的容量值，普通的电容测量仪器就无法在线测量出其中某个电容的数值。要想测得某个电容的容t，就要把该电容从并联系统中拆除下来，实际操作非常复杂，并在恢复时，极易出现保险断裂和接触不良的现象，造成电容器系统投人后，差压保护动作跳闸。基于此，介绍一种实用电容器测试仪。

　　1 电容测试仪原理

　　为了实现不拆线、模拟在线运行状态的测量，可以在母线上(如图1，AI、An)对并联电容施加交流电压，然后利用电流钳形表分别测量每个被测电容的电流，通过公式X。一U。/Ic计算出电容的容抗;还可以根据公式R、=X。八an(900一8)计算出电容的损耗(Rx是电容器的电阻，a是施加电压和电容电流之间的相位角)，从而判别电容器缺油、碳化以及受潮等情况。

　　1.1施加电压

　　根据计算，对于牵引供电系统现在使用的4.51拜F的电容，要想取得IA的电流，施加的工频电压在700V以上，为了保证操作者的人身安全和测试仪器的安全，必须设法降低施加电压。设计中采用了变频的方式，如采用100H:电压时，对于同一电容器，施加电压可降低2倍，采用200H:电压时，可降低4倍。为了保证电容器侧试后，不储存电荷，施加电压也不宜过高，选用12v。对1拌F电容，在50H:时的容抗为3.18ko.采用12V电压时，钳形表所测得的电流约为4mA。这样用钳形表侧t4mA电流时，拍出精度就是电容测t的精度。

　　普通电流表要保证测量毫安级电流的准确度是很容易做到的，但对于钳形电流表来说，却是非常困难的，要受到钳口的大小、闭合缝隙以及导线在钳口中的位置等诸多因素的影响。更为严重的是在牵引供电系统谐波的干扰下，一个毫安级钳形表的空载测量值在ZA以上，根本无法在现场应用。要想从改进钳形表测量精度上保证电容的测量精度，几乎无法实现。从现场的测试结果来看，钳形表测量到的主要是2、3次谐波的干扰值，要想消除外界干扰的影响、提高测量准确度也必须避开谐波的影响。基于以上2方面的考虑，采用变频正弦逆变电路，频率30~2o00H:可调，最大电流3A，最高电压12V交流有效值。

　　1.2电流测量

　　流过被测电容的电流用交流钳形表测量，首先要求钳形表的内径要略大于被测电容引线端子的外径;其次，在使用200H:电压源时，对于1拌F的电容，所测得的电流也仅为15mA，因此，对钳形表测量精度的要求也是较高的。同时，为了与单片机配合，钳形表的电流比可按初级lmA/次级并联IO0kn电阻得到IV电压选择。